Passer au contenu principal
Imprimer tout le livreImprimer tout le livre

Les applications et usages de la réalité virtuelle et augmentée, généralités

Site: SAVOIR : Plateforme pédagogique
Cours: AM - Module de formation sur les technologies du virtuel
Livre: Les applications et usages de la réalité virtuelle et augmentée, généralités
Imprimé par: Visiteur anonyme
Date: vendredi 13 décembre 2024, 04:45

Table des matières

1. Introduction

La réalité virtuelle a l'avantage de permettre d'imaginer des applications à l'infini. C'est ainsi que dans des domaines très divers la réalité virtuelle et la réalité augmentée sont apparues comme des outils intéressants, voire maintenant incontournables, pour améliorer un process industriel, former de nouveaux employés ou des médecins, faciliter la maintenance de machines complexes, faciliter la compréhension d'un objet complexe, et tant d'autres encore.

Une étude réalisée par CapGemini en 2018, s'est intéressée aux impacts de l'utilisation de la réalité virtuelle et augmentée sur la performance des entreprises. Dans son rapport, sur un panel de 600 entreprises, 75% d'entre elles auraient augmenté leurs bénéfices opérationnels de plus de 10% et tout cela grâce à l'utilisation des technologies du virtuel.

 

 

2. Conception

Cliquez sur une icône pour accéder à son contenu.
 

2.1. Introduction

  2.2. En conception industrielle
 2.3. Prototypage  2.4. Validation des choix / Ergonomie


2. Conception

2.1. Introduction

L'utilisation de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée en conception a plusieurs objectifs :

  • Réduire les coûts par l'anticipation et la détection des problèmes facilitées.
  • Améliorer la qualité des produits.
  • Gagner du temps et faire collaborer les équipes.
  • Faciliter la collaboration lors de la conception de produit et donc réduire les allers-retours sur les maquettes numériques.
  • Résoudre les problèmes posés par la visioconférence : prise de parole, implication, etc... et permettre de stimuler la présence physique de l'autre et donc d'échanger plus facilement autour du produit.

2. Conception

2.2. En conception industrielle

Exemple dans l'industrie automobile

Image 1- Test d'ergonomie de la qualité perçue pour améliorer l'habitacle en conception automobile

Dans l'Industrie automobile, le principe est d'aider les constructeurs automobiles à concevoir plus rapidement et mieux les nouveaux véhicules, avec une qualité perçue plus élevée. Dans l'exemple ci-contre (Image 1), la réalité virtuelle est appliquée pour la conception d'intérieur de véhicule, la maquette virtuelle du véhicule est projetée à l'échelle 1 dans un CAVE, l'ergonome peut rapidement faire des mesures de confort d'assise, etc. et donc corriger plus facilement les défauts d'habitacle. Ce type d'applications est utilisée chez les constructeurs automobiles pour améliorer ce qui est appelé la qualité perçue.

Autres exemples

Image 2 - Revue de projet en mode collaboratif

La collaboration pour la détection des erreurs en conception industrielle est possible également (Image 2). Les utilisateurs collaborent en partageant un espace soit physique (plusieurs dans la même pièce), soit distant (comme dans une visioconférence). L'idée est d'utiliser la réalité virtuelle en mode collaboratif pour faire de la revue de projets : deux concepteurs peuvent discuter autour de la conception d'une pièce pour faire des annotations, la corriger, etc.

Image 3 - Illustration de la simulation d'un retour d'effort en conception - Institut Laval

La réalité virtuelle n'est pas que visuelle, elle peut mettre en œuvre des technologies de retours d'effort pour améliorer la perception des objets dans le monde virtuel. L'intérêt (Image 3) est de pouvoir simuler un assemblage mécanique : en offrant un retour d'effort à l'opérateur, celui-ci peut plus facilement détecter si l'assemblage est simple ou pas, ce qui permet encore une fois de corriger des erreurs de conception avant de passer à un processus de fabrication réel.

2. Conception

2.3. Prototypage

En conception industrielle, la réalité virtuelle et la réalité augmentée sont des outils permettant également de prototyper des éléments (produits, services, etc.). Par exemple, il est possible d'imaginer de concevoir un produit directement en réalité virtuelle en couplant une application de visualisation à un logiciel de conception assistée par ordinateur. L'intérêt d'un prototype virtuel est d'avoir une image réaliste du futur produit/système.



Image 4 - Conception assistée par ordinateur (CAO) et réalité virtuelle
      
Voici un exemple d'application (Image 4), utilisée à l'Institut Laval (Arts et Métiers Paristech) : le logiciel de visualisation en réalité virtuelle est couplé à un moteur de conception assistée par ordinateur, ce qui permet de faire de la conception en immersion et donc, dans l'idéal, éviter des erreurs de conception qu'on ne voit pas sur écran simple.

Une des tendances actuelles est de travailler sur le jumeau hybride, c'est-à-dire sur la réplique numérique d'un objet, d'un système ou d'un processus. Le jumeau se base sur une transmission en temps réel de données entre le système physique réel et sa réplique : lorsqu'une mise à jour est faite sur le modèle réel, celle-ci est appliquée aussitôt sur le modèle virtuel et vice-versa. Les réalités virtuelles et augmentées représentent des outils permettant d'interagir avec ces données pour par exemple, visualiser en temps réel des résultats de simulation sur un système réel, simuler une maintenance de machines, simuler une panne sur une ligne de production ou bien vérifier la sécurité des opérateurs vis-à-vis d'une ligne de production.


Image 5 - Illustration d'un cas de jumeau hybride en prototypage - Theorem Solutions

Il existe plusieurs types d'applications sur le jumeau hybride : on peut visualiser sur la tablette en réalité augmentée les données issues des capteurs (Image 5) comme par exemple les efforts exercées sur une pièce, les limites de l'espace de travail des robots, tout cela pour pouvoir guider l'opérateur dans les tâches de fabrication et prendre les bonnes décisions en cas de problèmes ou lorsqu'une situation critique est proche d'arriver (cela permet de faire de la prévention d'incidents/accidents). Une autre application qui rejoint la précédente : on commande le robot virtuel sur la tablette, le mouvement sera reproduit sur le robot réel ; ce qui permet de la même façon de faire de la prédiction d'erreurs.

2. Conception

2.4. Validation des choix / Ergonomie

Les réalités virtuelles et augmentées peuvent également être utilisée dans tout ce qui touche à l'ergonomie et à la validation des choix d'un utilisateur. Elles peuvent permettre d'effectuer plusieurs tests avant de valider définitivement son choix.

Les objectifs sont multiples :

  • Visualiser et tester avant de concevoir
  • Réduire les coûts et les allers /retours

Exemple : Application immersive de sensibilisation sur le traitement de l'étanchéité de l'air

Dans le cas de la rénovation d'un habitat, il existe des applications qui servent à aider les propriétaires de maison à améliorer les performances thermiques de leur habitat en leur fournissant les points d'amélioration.

Cet exemple est une application immersive de sensibilisation sur le traitement de l'étanchéité de l'air. L'objectif de ce projet est de proposer, grâce à la réalité virtuelle, un diagnostic et des conseils sur l'étanchéité de son logement. Le client peut naviguer dans un intérieur et se concentrer sur des points particuliers requérant une attention particulière. Ce projet a été réalisé en deux semaines dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


Application immersive de sensibilisation sur le traitement de l'étanchéité de l'air

3. La maintenance

Cliquez sur une icône pour accéder à son contenu.

3.1 La maintenance opérationnelle

3.2 La maintenance préventive


5. Dans le marketing et la publicité

5.1. Marketing

Les technologies du virtuel permettent de présenter des objets d'une façon différente, on peut tourner autour de l'objet, s'immerger dans un autre monde., mais également elles permettent d'évaluer un produit avant de l'acheter. Ce sont les raisons qui ont poussé un bon nombre d'entreprise a adopter la réalité virtuelle et augmentée pour des raisons marketing. L'utilisation de ces technologies permet donc aux entreprises de mettre en situation le produit dans la vente par correspondance et donc de permettre au consommateur d'essayer avant d'acheter.


Exemple : Un exemple en e-commerce pour essayer avant d'acheter

Le e-commerce et la réalité augmentée - Enjoy Sunglasses


Exemple : L'application EasyBox de la Poste

EasyBox est une application qui permet de choisir l'emballage à partir de la photo de l'objet en question. L'objectif est de trouver tout de suite le bon emballage adapté aux objets que l'on souhaite envoyer. EasyBox,permet avec un smartphone, d'acheter le bon emballage tout de suite en mesurant en réalité augmentée la taille de l'objet. Ce projet a été réalisé dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


EasyBox , une application de la Poste en réalité augmentée

Exemple : La maintenance chez EDF

Lors d'une opération de maintenance, la réalité virtuelle et la réalité augmentée sont utilisées pour fournir rapidement et simplement une aide à l'opérateur en indiquant au fur et à mesure les étapes de la procédure à suivre. L'application de réalité virtuelle et/ou augmentée remplace les manuels de maintenance généralement très volumineux et fastidieux à utiliser.

L'application VVProPrépa de EDF (Image 6) permet de simplifier les opérations de maintenance en offrant la possibilité aux intervenants de prévisualiser les bâtiments réacteurs de naviguer à l'intérieur et de planifier les opérations à effectuer.


Image 6 - Maintenance des parcs nucléaires avec VVProPrépa - EDF

3. La maintenance

3.2. La maintenance préventive

La maintenance préventive désigne le remplacement, la révision, ou la réfection d'un élément matériel avant que celui-ci n'entraîne une avarie. Les principaux objectifs sont les suivants :

  • Signaler numériquement les points à surveiller.
  • Faciliter la maintenance industrielle en donnant les bonnes instructions directement.

Les réalités virtuelles et augmentées ont également d'autres avantages comme :

  • la possibilité de le faire avec l'aide d'un opérateur à distance.
  • l'assistance à la production : l'opérateur voit ce que le technicien voit, il peut lui fournir des informations visuelles.
  • la documentation disponible en temps réel.
  • la téléopération industrielle : permettre à une personne chevronnée d'exercer son savoir en temps réel sans limites de distance.


Image 7 - Collaboration à distance - Gebo Cermex

4. Simulation

Cliquez sur une icône pour accéder à son contenu.


           

          
 

4.1. Défense

  

4.2. Bâtiment / Architecture

  

4.3. Archéologie



     
     

4.4. Santé

  

4.5. Sports et loisirs

   4.6. Arts


4. Simulation

4.1. Défense

Un des usages principal consiste à utiliser les réalités virtuelles et augmentées pour simuler une situation, la fabrication d'un objet, ou encore une situation. Dans des domaines très variées allant de la santé, aux sports en passant par l'architecture ou l'archéologie. Les réalités virtuelles et augmentées peuvent nous permettre de nous immerger. Cette simulation dite immersive permet de valider un concept ou un process avant son implantation réelle.
Exemple : Holographic Tactical Sandbox

Les réalités virtuelles et augmentées sont utilisées depuis plusieurs années par l'armée. Ces technologies permettent de simuler des missions et ainsi d'aider aux décisions stratégiques. L'application Holographic Tactical Sandbox (Image 8) utilise la réalité augmentée pour aider les cadres de l'armée à prendre des décisions.

L'application permet de visualiser un scénario catastrophe sans danger, puis propose un cas d'application qui consiste en la préparation et débrief de mission : pour la simulation et l'aide à la décision.


Image 8 - Holographic Tactical Sandbox

4. Simulation

4.2. Bâtiment / Architecture

La simulation permet aux architectes et autres entreprises de rénovation de visualiser des rénovations de bâtiments en amont de leur prise de décision.

On peut simuler la rénovation en réalité virtuelle quand par exemple le bâtiment n'existe pas encore. Mais également, elles permettent à des professionnels de l'architecture ou à des amateurs de se projeter avant la construction ou le design d'un espace.

La réalité virtuelle sert également (Image 9), d'aide au prototypage de la RA pour de la rénovation de bâtiments. L'utilisateur peut voir avec la tablette au travers des murs virtuels, ce qui lui permet d'une part de se former avant d'aller sur site, mais aussi d'avoir déjà une connaissance des lieux qu'il aura à traiter sur site.

La réalité augmentée peut servir aussi d'aide à la décision pour la rénovation de bâtiments (Image 10). L'utilisateur peut visualiser l'aspect par exemple du futur châssis de la fenêtre avec son impact en termes d'isolation thermique ou phonique.


       
 
 Image 9 - Réalité virtuelle et rénovation
de bâtiment - Institut Laval		    Image 10 - Aide à la décision en réalité
augmentée pour la rénovation de bâtiments

4. Simulation

4.3. Archéologie

Exemple : L'abbaye de Cluny

En réalité virtuelle, la reconstitution complète de l'église abbatiale de Cluny en région Bourgogne Franche-Comté (Image 11) nous permet d'imaginer la grandeur de l'édifice : elles était la plus grande église au monde avant que Saint-Pierre de Rome ne soit construite !

Image 11- Reconstitution de l'abbaye de Cluny - Arts et Métiers Paristech


Exemple : Le temple d'Angkor Vat

Monash University a créé le projet Virtual Angkor. À l'aide de 3 modules, ce projet permet de visualiser la vie des habitants Angkor Vat à l'époque médiévale.
24 heures à Angkor Vat, une simulation en 360° Les bas-relief d'Angkor Vat en 360°


Exemple : Le buste d'Akhénaton en réalité augmentée

Le CNRS en partenariat avec Holoforge a permis la reconstitution du buste d'Akhenaton. L'objectif étant la reconstitution géométrique et chromatique de grandes œuvres d'art et objets archéologiques.

HoloForge Akhenaton reconstruction for TF1 TV Show 7à8 from HoloForge Interactive on Vimeo.

La reconstitution du buste d'Akhenaton en réalité augmentée - CNRS

4. Simulation

4.4. Santé
Pour le praticien

Dans le domaine de la santé également, les exemples sont nombreux. L'entraînement à la pratique des chirurgiens et médecins posent toujours un problème : les praticiens doivent pratiques mais sur des vrais malades le risque d'erreurs est grand. Les réalités virtuelles et augmentées permettent aux praticiens de s'entraîner à des opérations complexes (Egger et al., 2017) sans risques, de se préparer avant une opération et donc de s'entraîner à faire les bons gestes avant un acte médical.


Exemple
L'apprentissage d'opérations complexes en situations immersives qui imitent le réel est désormais possible, les praticiens peuvent donc compléter leur enseignement sur des vrais patients par des simulations en réalités virtuelles et ainsi s'entraîner davantage.

La première opération assistée par la réalité mixte réalisée à l'hôpital Avicenne de Bobigny a permis au chirurgien de simuler des rotations et des positionnements particuliers avant d'effectuer le geste sur le patient et donc de prévenir d'éventuelles complications.


Attention, les images contenues dans la vidéo ci-dessous peuvent choquer !

Opération de l'épaule réalisée avec une plateforme collaborative de réalité mixte - APHP

Pour le patient

Pour le patient, de nombreux travaux ont prouvés les avantages de l'utilisation de la simulation grâce aux casques de réalité virtuelle notamment. Ainsi la réalité virtuelle aurait-elle des bienfaits dans le traitement de l'anxiété (Maples-Keller et al., 2017), le contrôle de la douleur (Wright et al., 2005). La réalité virtuelle permettrait également de contribuer à soigner via l'hypnose (HypnoVR), aiderait les patients dans leur rééducation fonctionnelle (KineQuantum) car elle permet de solliciter le cerveau en plus des membres pour freiner la progression de certaine maladie.


Exemple : Traitement de la maladie d'Alzheimer
Voici un exemple d'application " A walk through Dementia" dans le cas de la maladie d'Alzheimer : l'utilisation de la réalité mixte permettrait de diagnostiquer les patients atteint d'Alzheimer en voyant s'ils souffrent d'une altération de leur navigation spatiale ou bien de limiter la progression de la maladie en obligeant les patients à bouger.



A walk through Dementia - Faire ses courses au supermarché


Autre exemple, dans le traitement de la maladie d'Alzheimer, le projet ANR MAAMI (Institut Image de Chalon sur Saône) avait pour objectif d'étudier l'influence de la réalité virtuelle pour limiter la progression de la maladie. Dans l'extrait ci-dessous, il s'agit d'un exercice permettant l'apprentissage moteur implicite par la réalisation d'une tâche comme dresser une table dans le bon ordre.


Extrait d'un exercice réalisé dans le cadre du projet ANR MAAMI, institut Image de Chalon-sur-Saône


Exemple : Hypnose
La réalité virtuelle est également utilisée pour pratiquer l'hypnose. L'hypnose est reconnu par de nombreux praticiens et elle peut constituer une alternative à l'anesthésie. Mettre le patient en état hypnotique en l'immergeant dans une ambiance sonore et visuelle permettrait d'éviter dans certains cas de l'endormir.


L'hypnose médicale grâce à la réalité virtuelle - Hypno VR


Exemple : Traitement de la douleur
Dans le traitement de la douleur pour le patient également la réalité virtuelle a prouvé son efficacité, le patient est placé dans un autre univers et cela l'aide à oublier sa douleur. Il s'agit d' « hypnotiser » les patients en leur faisant sentir sur leur peau une sensation de bien-être : au lieu par exemple (Image 12) que le patient ressente une brûlure quand l'infirmière lui passe de la gaze imbibée d'alcool sur une blessure, en voyant des pingouins virtuels se balader sur la banquise, on donne au patient une sensation de froid.


Image 12 - Traiter la douleur grâce à la réalité virtuelle

Exemple : Rééducation
Voici un également un exemple dans le domaine de la rééducation. L'entreprise Kiné Quantum propose des exercices et des jeux pour les patients en kinésithérapie. Les exercices permettent la rééducation tout en s'amusant. Les patient peuvent donc jouer et donc réaliser des exercices seuls, la sensation de douleur est également fortement diminuée.

Kiné et réalité virtuelle - l'exemple de Kiné Quantum

4. Simulation

4.5. Sports et loisirs

Dans les domaines des sports et des loisirs, la Réalité virtuelle commence à être utilisée, on observe plusieurs avantages :

  • celui d'amener les personnes qui pratiquent peu ou pas le sport à le pratiquer
  • d'accroître les performances des sportifs
  • de s'entraîner en s'amusant
  • de se former en intérieur, de s'entraîner chez soi et de manière ludique
  • d'apprendre des gestes techniques sportifs complexes
  • de stimuler la performance et la technicité par le jeu par exemple en projetant sur un mur d'escalade les prises à utiliser sous forme de points à atteindre

Sports

Exemple : Apprentissage du golf

Un simulateur de golf en réalité virtuelle

Exemple : L'aviron en entraînement virtuel

 
Aviron virtuel - Institut Image

Loisirs


Dans le domaine des loisirs, l'utilisation de la réalité virtuelle et augmentée est directement liée avec le notion de "jeu" et "d'amusement". Les jeux vidéos sont de plus en plus réalistes et l'utilisation des réalités virtuelles et augmentées ajoute en plus différents degrés d'immersion en fonction du matériel utilisé.


Exemple : Jeu de posture


Jeu de posture - Institut Image de Chalons sur Saône


Exemple :
La réalité virtuelle est également utilisée pour pratiquer l'hypnose. L'hypnose est reconnu par de nombreux praticiens et elle peut constituer une alternative à l'anesthésie. Mettre le patient en état hypnotique en l'immergeant dans une ambiance sonore et visuelle permettrait d'éviter dans certains cas de l'endormir.

Un escape game en réalité virtuelle - Virtual Room


Pokemon GO un jeu mondialement connu en réalité augmentée - The Pokémon Company et Niantic


4. Simulation

4.6. Arts

Le domaine artistique s'est emparé des technologies de réalité virtuelle pour les utiliser comme nouveau medium de création. En effet, la réalité virtuelle permet d'imaginer à l'infini et donc de repenser la manière de créer mais aussi d'interpréter l'art, et donc de repousser les frontières de l'art. C'est le cas par exemple de "Tilt Brush" développé par Google qui permet de dessiner des environnements virtuels en 3D à la manière d'un peintre (avec palette et pinceau).

Les artistes utilisent la réalité virtuelle également pour créer des œuvres complètement conceptuelles, dans lesquelles le spectateur s'immerge totalement, se place dans la peau d'un autre personnage, est trompé dans ses sens, etc. Des expositions d'art en réalité virtuelle sont également organisées depuis quelques années.


Exemple : L'application Tilt Brush de Google

Tilt Brush - The Lab at Google Institute


Exemple : Lab'Surd au Salon Laval Virtuel

Lab'surd par Judith Guez, Kevin Wagrez et Guillaume Bertinet, est une installation immersive et interactive qu invite le spectateur à rentrer progressivement dans un monde de magie virtuelle. Présentée au salon Laval Virtuel, cette installation est devenue une réelle plateforme d'expérimentations sur des recherches autour de la création d'illusions entre le réel et le virtuel. D'autres exemples d'installations artistiques en réalité virtuelle sont présentes sur le site de Virtual Reality Art Collective.


SurVirtuality_Room from Judith Guez on Vimeo.

SurVirtuality Room par Judith Guez

5. Dans le marketing et la publicité

Cliquez sur une icône pour accéder à son contenu.

5.1 Marketing

5.2 Campagnes publicitaires


5. Dans le marketing et la publicité

5.1. Marketing

Les technologies du virtuel permettent de présenter des objets d'une façon différente, on peut tourner autour de l'objet, s'immerger dans un autre monde., mais également elles permettent d'évaluer un produit avant de l'acheter. Ce sont les raisons qui ont poussé un bon nombre d'entreprise a adopter la réalité virtuelle et augmentée pour des raisons marketing. L'utilisation de ces technologies permet donc aux entreprises de mettre en situation le produit dans la vente par correspondance et donc de permettre au consommateur d'essayer avant d'acheter.


Exemple : Un exemple en e-commerce pour essayer avant d'acheter

Le e-commerce et la réalité augmentée - Enjoy Sunglasses


Exemple : L'application EasyBox de la Poste

EasyBox est une application qui permet de choisir l'emballage à partir de la photo de l'objet en question. L'objectif est de trouver tout de suite le bon emballage adapté aux objets que l'on souhaite envoyer. EasyBox,permet avec un smartphone, d'acheter le bon emballage tout de suite en mesurant en réalité augmentée la taille de l'objet. Ce projet a été réalisé dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


EasyBox , une application de la Poste en réalité augmentée

5. Dans le marketing et la publicité

5.2. Campagnes publicitaires

Certaines marques n'hésitent pas également à utiliser les réalités virtuelles et augmentées pour leurs campagnes publicitaires dans le but de faire la promotion d'un produit ou d'une marque. Les application utilisées ont pour objectif :

  • communiquer sur une marque
  • créer une expérience utilisateur propre à la marque
  • mettre en scène une vitrine interactive
  • apporter des informations complémentaires


Exemple : Le Showroom virtuel de la marque Eram

Le showroom virtuel de la marque Eram

Exemple : Visite des tentes Decathlon en réalité virtuelle

Visite des tentes Decathlon en réalité virtuelle

Exemple : Publicité Pepsi en réalité augmentée

Pepsi utilise la réalité augmentée pour promouvoir sa marque

6. Visualiser l'infiniment grand et l'infiniment petit

Les technologies du virtuel grâce à l'immersion qu'elles peuvent procurer, permettent de recréer et de visualiser des espaces non accessibles : le système solaire ou encore l'intérieur du corps humain par exemple. Son utilisation permet une meilleure compréhension des systèmes complexes, une visualiser en 3D d'éléments invisibles à l’œil nu : génome, molécules, systèmes neurologiques etc. Elles permettent également de visualisation des phénomènes de l'infiniment grand tels que les galaxies et les planètes.

Elles permettent donc de pouvoir se déplacer dans la scène créée, de changer de point de vue sur les objets et cela de manière continue et fluide. Elles peuvent également augmenter la perception des grandeurs physiques comme par exemple: la vitesse, la masse, l'énergie, la pression, etc...


L'infiniment grand et l'infiniment petit dans le domaine des sciences

Exemple : « The Circadian Rhythm » un exemple en médecine

« The Circadian Rhythm » permet de découvrir le corps humain au niveau cellulaire ainsi que les détails et les interactions avec notre horloge biologique pour comprendre son fonctionnement de façon détaillée.


Extrait de "The Circadian Rythm" - One Reality


Exemple : Chroma Lab ou la manipulation de particules en sciences physiques

Chroma Lab, simulateur de manipulation de particules physiques - Sean Tann

Des nouveaux moyens d'explorer le Big Data

Exemple : L'application Virtualitics

L'application Virtualitics permet de visualiser et d'explorer le Big Data, dans l'objectif de comprendre ce système complexe, de permettre un traitement plus rapide des données et de faciliter le repérage visuel de regroupement de données pour les entreprises.


Vidéo de promotion de l'application Virtualitics

7. Formation professionnelle et en entreprise

La formation professionnelle et surtout celle dispensée en entreprise, s'est également saisie de ces technologies pour les nombreux avantages qu'elles offrent. Les applications utilisées dans ces formations sont répétables à volonté et à moindre coût. Elles permettent d'enregistrer des données et donc d'obtenir un suivi de progression

Dans certains secteurs le fait d'utiliser la réalité virtuelle pour s'entraîner permet de ne pas prendre de risque (que ce soit pour la fabrication d'un produit ou pour la sécurité de la personne), cela peut également être plus écologique.


Exemple : Apprentissage du démarrage d'une ligne de production complexe

L'objectif de ce projet est de permettre à un opérateur novice d'apprendre à démarrer une ligne de fabrication complexe, sans mobiliser une vraie ligne ni l'endommager. L'application de réalité virtuelle reproduit une ligne virtuelle de fabrication d'ampoules en verre pour laquelle la procédure de démarrage est complexe. Ce projet a été réalisé dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


Simulation et entraînement virtuel du processus de démarrage d'une ligne de fabrication - Institut Image


Exemple : Sensibiliser les employés aux risques sécuritaires dans une usine

Glassolution est une application immersive de sensibilisation aux risques courus par les employés dans une usine. L'objectif de ce projet est de proposer une application en réalité virtuelle permettant à des collaborateurs d'être sensibilisés aux risques présents dans une usine. Le formateur peut déclencher dans l'environnement virtuel des événements (passages de chariots, mouvements de grue, ...) et voir si l'apprenant y est attentif. Ce projet a été réalisé dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


Projet Glassolutions - Institut Image


Exemple : Formation CACES

EFCO VR est un dispositif de formation au CACES (conduite de chariot). L'objectif de ce projet est une application de réalité virtuelle permettant d'apprendre à conduire un chariot élévateur. Grâce à un cockpit réel (volant, pédalier, console), l'apprenant est capable de réaliser des exercices de conduite permettant d'aboutir au CACES. Ce projet a été réalisé dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


Formation à la conduite de chariot et au CACES le certificat d'aptitude à la conduite en sécurité - Institut Image


Exemple : Utilisation d'extincteurs

Dans cet exemple, on utilise des extincteurs réels mais qui sont lestés, pour accroître le réalisme de la simulation. L'entraînement aux gestes de sécurité est donc plus écologique car on n'utilise pas de poudre réelle.

Exemple de formation professionnelle - Utilisation d'extincteurs lestés - FCS / institut image

8. Collaboration à distance

La collaboration à distance s'est développée dans les entreprises avec notamment les logiciels et système de vidéo conférence, ou des employés présents dans différents pays peuvent discuter (et se voir) également en temps réel.

La réalité virtuelle a permis de développer, dans la continuité de tous ses systèmes, des plateformes pour faire travailler sur le même projet des équipes géographiquement éloignées. Elles peuvent donc concevoir un produit et le visualiser en 3D en temps réel, les discussions et allers-retours sur d'éventuelles modifications s'en trouvent fortement réduites.


Exemple : L'exemple de Volkswagen Group

L'application permet de se représenter un modèle de voiture. L'utilisateur peut aussi modifier plusieurs éléments : roues, feux arrières, rétroviseurs, pare-chocs...etc... Chaque équipe peut suivre à distance, l'évolution du modèle en direct, comparer les changements et prendre des décisions communes sans délais. Pour l'interaction, les fonctionnalités de commandes vocales et gestuelles d'HoloLens sont utilisées.


Collaboration des équipes en réalité virtuelle chez Volkswagen Group

9. Mise en situation

9.1. Pilotage

La notion de mise en situation peut être rapprochée de celle de simulation. Elle permet d'apprendre à piloter sans danger et à moindre coût : on n'utilise pas de carburant, ni de moniteur. Mais à la différence d'un jeu de simulateur de conduite par exemple, elle permet d'étudier le comportement des conducteurs en situations particulières : lors de dangers ou encore dans l'urgence.


Exemple : Le simulateur de conduite

Ce simulateur de conduite, qui se trouve à l'institut Image de Chalon sur Saône d'Arts et Métiers Paristech, permet d'intégrer des éléments sur l'écran : obstacles, piétons et d'analyser le comportement du conducteur : position, distance de freinage, etc.. Ce simulateur permet également de simuler le véhicule autonome qui arrivera sur les route d'ici quelques années.


Le SAAM, simulateur automobile dynamique - Institut Image

9. Mise en situation

9.2. Traitement des phobies

Dans le traitement des phobies, de nombreuses applications sont apparues et elles permettent au patient d'affronter directement sa phobie. Ces technologies lui permettent d'apprendre à maîtriser ses émotions.


Exemple : Reviatech : un exemple d'outil de mise en situation phobique

La phobie des chiens - Reviatech

9. Mise en situation

9.3. Traitement du syndrome post-traumatique

Outre l'utilité de l'immersion pour lutter contre les phobies des recherches ont été menés sur le traitement de syndrome post-traumatique qui apparaît chez les anciens militaires notamment. L'idée étant d'exposer le patient à des scènes qui s'apparentent à ce qu'il a vécu et d'observer son comportement, l'utilisation de la réalité virtuelle permet d'enseigner aux patients à maîtriser ses émotions et à contrôler ses réactions d'angoisse.


Exemple : Bravemind

L'application Bravemind créé par l'université de Californie du Sud ( USC) permet de soigner les anciens combattants en les replongeant dans des scènes de guerre similaires à ce qu'ils ont vécus. Le thérapeute peut donc observer leurs comportements et leur permettre de mieux appréhender leurs émotions.


Scènes tirées de l'application Bravemind - USC Institute for Creative Technologies

9. Mise en situation

9.4. Sensibiliser, se mettre dans la peau de...

La mise en situation permet de soigner les phobies et les traumatismes chez les patients, mais elle permet également de sensibiliser le grand public à des phénomènes. Les campagnes d'information et de sensibilisation informent le grand public, mais avec la réalité virtuelle, certaines de ces campagnes permettent de "se mettre dans la peau de". L'objectif principal étant de favoriser la compréhension par l'empathie.

Ces mises en situation se veulent donc en faveur de l'engagement citoyen, en créant un déclic émotionnel, il est plus facile de comprendre des troubles ou des situations qu'il est nécessaire de vivre pour en apprécier les différentes facettes.


Exemple : Application sur la sensibilisation à la précarité énergétique

L'objectif de ce projet était de fournir une application permettant à des personnes en précarité énergétique d'apprendre les gestes écologiques et économiques. Pour cela, un appartement pédagogique virtuel a été créé. Ce projet réalisé dans le cadre du défi Chal'engeAM, par les étudiants du master MTI3D d'Arts et Métiers/Institut Image et de la licence TAIS de l'IUT de Chalon-sur-Saône.


Application sur la sensibilisation à la précarité énergétique - Institut Image


Exemple : Se mettre dans la peau d'un réfugié

L'application We Wait permet de vivre le voyage d'un réfugié, de se mettre dans sa peau et donc de favoriser l'empathie.


We Wait VR : un voyage avec des réfugiés syriens - Aardman Studio